1. 研究目的与意义
随着人们对环境问题的日益关注,医药、包装、食品领域也对包装材料有了更多需求,开发高分子、可降解、环境友好型包装材料已经成为当今食品包装领域的研究热点。然后,可降解膜由于自身条件所限,机械性能、水蒸气透过率和抗氧化性较传统塑料包装材料普遍有所不足,且纯粹的生物大分子可降解膜对食品或药品的保护作用有限,因此可应用范围有限[1]。而复合使用两种或两种以上生物大分子,发挥协同效应,可有效地改善其物理化学性质,提高可降解膜的保存作用[2]。
通过将甲壳素的乙酰基去除55%后,即可得到壳聚糖。相较之甲壳素,它们具有更好的生物溶解性,可以直接溶于部分有机酸以及一些无机酸[3-4]。壳聚糖除了具有良好的人体微生物相容性,此外,还有良好的微生物降解性、无毒性和成膜性,引起了国际关注,被广泛应用于多个领域[5-7]。茶多酚大部分属于缩合单宁,儿茶素在其中所占的比例已经达到60%-80%[8-9]。茶多酚中的儿茶素主要分为四种,其中表没食子儿茶素没食子酸酯含量最高,约占总量的40%以上[10]。根据国内外的研究表明,茶多酚具有抗氧化等多种功能,具有广泛的应用前景,常被应用于食品可降解膜的研究中[11-13]。
2. 研究内容和预期目标
（1）研究内容：
本课题设计的内容为通过对比国内外食品包装可降解膜研究现状,选定壳聚糖以及茶多酚作为基础材料,研究壳聚糖、茶多酚经过漆酶交联所得的纳米颗粒,采用溶液浇铸法制备可降解膜。在烘干箱干燥过程中,随着溶剂的蒸发,制得可降解膜,并对壳聚糖衍生物、膜液、膜的物理化学性质进行测定,对比分析其综合性能。
（2）研究目的
3. 国内外研究现状
在上世纪50年代,Roberts等人就对茶多酚等物质进行过系统的研究,因此,TP的许多物理化学性质都得到了发现。其中,最为广泛的是对茶多酚的抗氧化性的研究。茶多酚的抗氧化性是VE等物质的数倍[14-18]。赵保路[19]等采用EPR研究茶多酚的DPPH自由基清除率及其抗氧化的分子机理,结果表明,茶多酚对DPPH自由基的消除率极高,可以达到98%以上,对超氧阴离子的清除率也是如此。
茶多酚具有良好的水溶性,常被应用于可食用成膜溶液中制备复合膜。Wang等[20]对壳聚糖/茶多酚复合膜进行了研究,结果表明,壳聚糖可以与茶多酚发生相互作用,促进降低水蒸气透过率,进一步提高复合膜对食品的保存能力,同时茶多酚的加入使膜具有了良好的抗氧化性能。此外,Wu[21]等的研究也表明,绿茶提取物可以提高膜的机械性能,提高膜对水分的阻隔率,并且随着绿茶提取物添加量的提高,膜的抗氧化性等能力也随之升高。Qin[22]等人通过对肉馅饼储存稳定性的研究中得出,壳聚糖/茶多酚复合膜可有效提高肉馅饼的保质期,保质大约得到6天左右的延长。Siripatrawan[23]等的研究中也表明,绿茶提取物与壳聚糖的复合膜可有效抑制肉类中油脂的氧化及微生物的生长,同时确保了感官性质在可接受范围内。
4. 计划与进度安排
本次研究通过设置交联时间这一控制变量,进而制备不同交联时间下的壳聚糖/茶多酚可生物降解膜,通过对其衍生物、膜液和复合膜的物理性能与生物活性的测量,分析得出壳聚糖与茶多酚最佳的交联时间及配比。
实验计划：
（1）合成壳聚糖衍生物：
5. 参考文献
[1]常永杰. 漆酶/酚类化合物改性壳聚糖的研究[D]. 齐鲁工业大学, 2015.
[2]冯文婕, 刘雅慧. 茶多酚/壳聚糖复合涂膜保鲜剂的开发[J]. 农业科技与装备,2019(01): 47-49.
[3] Kingkaew J, Kirdponpattara S. Effect of molecular weight of chitosan on antimicrobial properties and tissue compatibility of chitosan-impregnated bacterial cellulose films[J]. Biotechnology and Bioprocess Engineerin, 2014, 19(3): 534-544.
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